广州市主城区城市地形类型与风环境评价(4)

表2 不同风向下通风环境质量Table 2 Ventilation environment quality in different wind directions风向Wind direction弱风区Weak winds area通风区Ventilation area/km2/%/km2/%LCP累计所经像元总数M: Total number of pixels passing through the LCP/(106)通风区平均像元数Average number of pixels in ventilation area/(106/km2)最大通风强度Maximum ventilation intensity/(106/km2)风频pj Wind frequency/%年平均风速vjAnnual average wind speed/(m/s)通风质量Ventilation qualityN143 28...919.0NW... 44...14.41

图5 不同风向下风道与通风环境质量(N: 北风；NW: 西北风；E: 东风；全年)Fig.5 Wind environment conditions (N: North wind; NW: Northwest wind；E: East wind；Whole year)

通风区面积占研究区总面积的71.2%,通风区环境优良。特别是珠江西航道宽谷,成为南北延伸的重要风道,同时风口也主要发育在此风道上。通风区主要集中在珠江后航道-荔湾区南部,以及南北走向的主干道上,如流花湖-康王路/长寿路、东濠涌高架路、广州大道北、科韵路-华南快速干线、广州环城高速等。在白云山、在白云山火炉山南面,由于处于背风区, LCP经过次数少,为弱风区。此外,弱风区还包括海珠区西部的网络状台地、增槎路和机场路之间,以及荔湾区环城高速与荔湾大道之间的区域。

3.2.2西北风

西北风向下,通风区占比最大达到74.2%,但LCP所经过的像元总数、通风区平均像元数、最大通风强度在三个风向里排名最差(表2),(图5)明显的显示出稀疏的LCP路径。白云山与建筑密集的主城区东北西南方向的配置总阻止了西北风的沟通,风环境质量Q只有4.33。通风区主要分布在两个区域,一是白云山西南侧,广清立交以南,中山八路以北；二是火炉山以南,黄村立交一带,由白云山与龙洞之间的风口向东南方向延伸的扇形区域,在地形上黄村-东圃一带谷地与西北风一致,通风效果较好。白云山与珠江新城峰林之间既属于白云山的风影区,同时建筑物也较为密集,形成了弱风区域。此外,弱风区包括海珠区西部与荔湾老城区台地、网络状台地,海拔超过24 m,通风性能较差。风口出现在解放中路和北京路一带以及白云山与火炉山之间,以及珠江西航道以及前航道的东侧。

3.2.3东风

由于白云山、珠江新城峰林区以及珠江前后航道东西向的配置都与东风相顺应,使得东风下具有较好的潜在通风环境(图5),表现在LCP所经过的像元总数、通风区平均像元数、最大通风强度在三个风向里排名最高(表3),但通风区面积(55.2%)在三风向下最低。考虑到三风向下最低的风频(16%)与风速(1.1 m/s),总体通风条件较差,风环境质量Q只有4.41,同西北风相同。在主城区与白云山之间、珠江前、后航道形成了自北向南三条明显的东西向城市尺度的风道。北部的白云山阻断了东西之间的交换,形成了面积广大的弱风区。荔湾-天河区,海珠区之间网络型台地,属于弱风区。风口出现在石牌桥以及珠江新城与海珠区之间的珠江航道上。

3.2.4全年

基于公式(7)对全年风道与通风环境质量进行评价(图5)。珠江航道在三种风向下均为尺度最宽贯穿城市最好的风道,相应地风道周边风环境质量也高。受制于风向、风频与风速,区域性的风道、风环境较好的地段集中在与主风向平行的主干道上,但以南北走向居多,如华南快速路与环城高速路。北部白云山形成的风口,对主城区的通风质量有重要制约作用。风口除了白云山外,还分布在珠江航道上与城市内部的低地。城市内部的风口通风强度大,可能出现的强风将引起生态风险,需予以防范。由于广州城市地形以珠江新城高台地为中心向外递减,导致以低地地形为主的主城区外围通风优于中心区域,特别是珠江新城峰林与网络状台地为主的老城区通风环境差。另外,高度超过55 m的白云山与作为城市屋脊的珠江新城,随着风向的变化,所形成的背风区域也影响下游的风环境。

4 结论与讨论

4.1 结论

4.1.1根据建筑基底高程值,生成分辨率为50 m地形与建筑混合的DEM。由绝对高度、相对高度以及平面形状,通过近邻分析与聚合,面向城市风环境的研究,将城市地形简要概括划分4个一级地形、11个二级地形类型。概括后的地形类型及其空间组合将利于城市尺度风道与风场环境质量的宏观展示。

4.1.2以海拔高度值为成本大小,以LCP路径与盛行风交角不超过22.5°的标准,筛选确定通风路径作为风道。根据LCP格网的密度与频次,结合不同风向下风速与风频,评价分析了不同盛行风向下风道、风口等风环境类型与空间分布。本技术路线,突出了地形影响,分辨率高,会较好的服务于城市规划。

文章来源：《广州化工》 网址: http://www.gzhgzz.cn/qikandaodu/2021/0616/1562.html